강우기 및 비강우기 경안천 수체흐름에 의한 팔당호 수질변동 비교 평가 Water Quality Fluctuation Study of Paldang Reservoir Affected by Gyeongan Stream Inflow according to Rainfall원문보기
경안천 유입부(G 1)부터 팔당댐 앞 (P)까지의 2002년도 수질변동을 팔당호 전체 수질분포및 강우시기 등과 연동하여 평가하였다. 연평균 COD, 총인 및 총질소 농도는 경안천 유입부에서 댐 쪽으로 갈수록 농도가 크게 낮아지는 것으로 나타나, 경안천 유입하천의 높은 오염도가 직접 댐 앞 수질에 미치는 영향은 크지 않은 것으로 판단되었다. 조사시기 및 지점별 COD, 총인 및 총질소 농도는 강우기 (8, 9월)가 다른 조사시기에 비해 지점 간 차이가 적고, 초기농도도 상대적으로 낮았다. 클로로필 a 농도는 강우기 이후(10 ${\sim}$ 12월)보다는 이전(3${\sim}$6월)에 각 지점별 농도차이가 큰 것으로 나타났다. 팔당호 전체 수질분포에서, 북한강 유입수역 수온은 다른 수역에 비해 8월은 낮고 11월에는 높게 나타났다. COD와 SS농도는 강우기에는 각 수역별로 비교적 큰 농도차이를 보였으나 11월에는 큰 차이를 보이지 않았고, 농도도 낮았다. 4월 높았던 클로로필 a 농도는 강우기에는 현저하게 낮은 농도를 보였다. 4월에는 비교적 수심이 낮은 경안천 유입수역에서도 8월 및 11월에 비해 표층과 심층간의 수온 차가 크게 나타났다. 댐 앞 지점 SS농도는 4월에 표층에서 높고 8월에는 심층에서 높았다. 또한 COD, 총인, 총질소 농도는 8월이 4월에 비해 상 ${\cdot}$ 하층이 비교적 잘 혼합되고, 현저하게 낮은 농도를 보였으며, 11월에도 낮은 농도를 유지하고 있는 것으로 볼 때, 팔당호에서 수질관리에 집중해야 될 시기는 여름가을보다는 봄여름기간 중인 것으로 판단되었다.
경안천 유입부(G 1)부터 팔당댐 앞 (P)까지의 2002년도 수질변동을 팔당호 전체 수질분포및 강우시기 등과 연동하여 평가하였다. 연평균 COD, 총인 및 총질소 농도는 경안천 유입부에서 댐 쪽으로 갈수록 농도가 크게 낮아지는 것으로 나타나, 경안천 유입하천의 높은 오염도가 직접 댐 앞 수질에 미치는 영향은 크지 않은 것으로 판단되었다. 조사시기 및 지점별 COD, 총인 및 총질소 농도는 강우기 (8, 9월)가 다른 조사시기에 비해 지점 간 차이가 적고, 초기농도도 상대적으로 낮았다. 클로로필 a 농도는 강우기 이후(10 ${\sim}$ 12월)보다는 이전(3${\sim}$6월)에 각 지점별 농도차이가 큰 것으로 나타났다. 팔당호 전체 수질분포에서, 북한강 유입수역 수온은 다른 수역에 비해 8월은 낮고 11월에는 높게 나타났다. COD와 SS농도는 강우기에는 각 수역별로 비교적 큰 농도차이를 보였으나 11월에는 큰 차이를 보이지 않았고, 농도도 낮았다. 4월 높았던 클로로필 a 농도는 강우기에는 현저하게 낮은 농도를 보였다. 4월에는 비교적 수심이 낮은 경안천 유입수역에서도 8월 및 11월에 비해 표층과 심층간의 수온 차가 크게 나타났다. 댐 앞 지점 SS농도는 4월에 표층에서 높고 8월에는 심층에서 높았다. 또한 COD, 총인, 총질소 농도는 8월이 4월에 비해 상 ${\cdot}$ 하층이 비교적 잘 혼합되고, 현저하게 낮은 농도를 보였으며, 11월에도 낮은 농도를 유지하고 있는 것으로 볼 때, 팔당호에서 수질관리에 집중해야 될 시기는 여름가을보다는 봄여름기간 중인 것으로 판단되었다.
Water quality fluctuation of Gyeongan water area in Paldang reservoir, which measured from the downstream sampling point of Gyeongan stream (G1) to dam sampling point (P), was examined in the light of seasonal rainfall and regional difference in the year of 2002. Annual COD, T-P and T-N concentratio...
Water quality fluctuation of Gyeongan water area in Paldang reservoir, which measured from the downstream sampling point of Gyeongan stream (G1) to dam sampling point (P), was examined in the light of seasonal rainfall and regional difference in the year of 2002. Annual COD, T-P and T-N concentration dropped conspicuously at the point P (in front of dam) although concentration of Gl point was high. Concentration variation of COD, T-P and T-N from Gl to P point in Gyeongan area was small in August and September. And at G l point showed relatively low concentration. Chlorophyll-a concentration varies less during the autumn season (October to December) than spring season (March to June). Water temperature of Bughangang (north Han-river) area was relatively lower in August and higher in November compared with that of other areas. COD and SS concentration showed big regional difference except in November when the concentrations of which were relatively low. The high Chlorophyll-a concentration of April fell conspicuously in rainy season. Gyeongan area, where the water depth is relatively shallow, indicated steep temperature gradient in April compared with that in August or November. High 55 concentration in April at P point characterized surface layer while the opposite was recorded in August. Mixing of upper and lower layers had taken place causing dilution of COD, T-N and T-P concentration in August. This condition was maintained throughout November. Therefore, spring-summer seasons needed more attention for water management countermeasure than summer-autumn seasons.
Water quality fluctuation of Gyeongan water area in Paldang reservoir, which measured from the downstream sampling point of Gyeongan stream (G1) to dam sampling point (P), was examined in the light of seasonal rainfall and regional difference in the year of 2002. Annual COD, T-P and T-N concentration dropped conspicuously at the point P (in front of dam) although concentration of Gl point was high. Concentration variation of COD, T-P and T-N from Gl to P point in Gyeongan area was small in August and September. And at G l point showed relatively low concentration. Chlorophyll-a concentration varies less during the autumn season (October to December) than spring season (March to June). Water temperature of Bughangang (north Han-river) area was relatively lower in August and higher in November compared with that of other areas. COD and SS concentration showed big regional difference except in November when the concentrations of which were relatively low. The high Chlorophyll-a concentration of April fell conspicuously in rainy season. Gyeongan area, where the water depth is relatively shallow, indicated steep temperature gradient in April compared with that in August or November. High 55 concentration in April at P point characterized surface layer while the opposite was recorded in August. Mixing of upper and lower layers had taken place causing dilution of COD, T-N and T-P concentration in August. This condition was maintained throughout November. Therefore, spring-summer seasons needed more attention for water management countermeasure than summer-autumn seasons.
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문제 정의
, 2002), 강우 등 수문학적 여건에 따른 유입하천 흐름과 수질 변동양상을 연구한 사례는 그리 많지 않으며, 그나마 표층수에 미치는 영향에 집중되어 있다. 본 연구는 경안천의 팔당호 유입수역인 유입부(G1)부터 댐 앞 (P)까지의 각 조사지점 표층과 수심별 수질조사 결과를 팔당호 전체의 계절별 수질분포 및 강우 등에 의한 유입수량 변동과 연동하여 평가하고자 하였다.
제안 방법
경안천 유입부 (G1) 부터 팔당댐 앞 (P)까지의 2002년도 수질변동을 팔당호 전체 수질분포및 강우시기 등과 연동하여 평가하였다.
수온, pH, DO 및 전도도는 현장수질측정계기인 'HYDROLAB' (Hydrolab, 1995) 등을 이용, 현장에서 측정하였다. CODMn SS는 수질오염공정시험방법 (환경부, 2000)에 따라 분석하였고, 총인 및 총질소는 Auto analy zer (Integral plus, Alliance, France, 1997)를 이용하여 분석하였다.
조사항목은 수온, pH, DO (포화도), 전기전도도, CODMn, 총인, 총질소, SS, 클로로필 a 등 9항목이며, 수심별로 측정 및 채수하였다. 조사수심은 각 조사지점 표층에서부터 현장항목 (수온, pH, DO, 전도도)은 1m 깊이 간격으로 측정하였으며, 나머지 항목 분석용 시료는 상층, 중층 하층에서 시료를 채수하였고, 댐 앞에서만 표층부터 5 m 간격으로 시료를 채수하였다. 조사시기는 2002년 3~12월까지 총 11회 채수하였다.
1). 조사항목은 수온, pH, DO (포화도), 전기전도도, CODMn, 총인, 총질소, SS, 클로로필 a 등 9항목이며, 수심별로 측정 및 채수하였다. 조사수심은 각 조사지점 표층에서부터 현장항목 (수온, pH, DO, 전도도)은 1m 깊이 간격으로 측정하였으며, 나머지 항목 분석용 시료는 상층, 중층 하층에서 시료를 채수하였고, 댐 앞에서만 표층부터 5 m 간격으로 시료를 채수하였다.
CODMn SS는 수질오염공정시험방법 (환경부, 2000)에 따라 분석하였고, 총인 및 총질소는 Auto analy zer (Integral plus, Alliance, France, 1997)를 이용하여 분석하였다. 클로로필 a는 GF/C 여과지로 시료 적당량을 여과후 90% 아세톤으로 암냉소에서 24시간 동안 엽록소를 추출하여 663, 645, 630 그리고 750 nm의 파장에서 흡광광도계 (Carry 1E, Varian)로 흡광도를 측정, 계산하였다. 용존산소 포화도는 수증기압의 변동을 무시하고 Mortimer (1981)가 제 안한 포화 용존산소 농도 산출식을 이용하여 실측 용존산소 농도와의 비를 백분율로 구하였다 수심별 농도분포도는 Surfer Ver.
대상 데이터
수질 조사지점은 팔당호 유입하천 포함 총 12지점으로, 경안천 유량 유입지점 (서하교)부터 댐앞 까지는 흐름에 따라 상대적으로 세분하여 (7개: G1~P) 조사지점을 선정하였다 (Fig. 1). 조사항목은 수온, pH, DO (포화도), 전기전도도, CODMn, 총인, 총질소, SS, 클로로필 a 등 9항목이며, 수심별로 측정 및 채수하였다.
조사수심은 각 조사지점 표층에서부터 현장항목 (수온, pH, DO, 전도도)은 1m 깊이 간격으로 측정하였으며, 나머지 항목 분석용 시료는 상층, 중층 하층에서 시료를 채수하였고, 댐 앞에서만 표층부터 5 m 간격으로 시료를 채수하였다. 조사시기는 2002년 3~12월까지 총 11회 채수하였다.
팔당호의 수위변동, 유입량 및 방류량, 유역 강우량 등과 같은 수문 · 기상 자료는 한국수력원자력 (주)에서 제공하는 통계자료를 인용하였다.
이론/모형
CODMn SS는 수질오염공정시험방법 (환경부, 2000)에 따라 분석하였고, 총인 및 총질소는 Auto analy zer (Integral plus, Alliance, France, 1997)를 이용하여 분석하였다. 클로로필 a는 GF/C 여과지로 시료 적당량을 여과후 90% 아세톤으로 암냉소에서 24시간 동안 엽록소를 추출하여 663, 645, 630 그리고 750 nm의 파장에서 흡광광도계 (Carry 1E, Varian)로 흡광도를 측정, 계산하였다.
클로로필 a는 GF/C 여과지로 시료 적당량을 여과후 90% 아세톤으로 암냉소에서 24시간 동안 엽록소를 추출하여 663, 645, 630 그리고 750 nm의 파장에서 흡광광도계 (Carry 1E, Varian)로 흡광도를 측정, 계산하였다. 용존산소 포화도는 수증기압의 변동을 무시하고 Mortimer (1981)가 제 안한 포화 용존산소 농도 산출식을 이용하여 실측 용존산소 농도와의 비를 백분율로 구하였다 수심별 농도분포도는 Surfer Ver. 8 software (Golden Software, Inc.)를 이용하여 도시하였다.
성능/효과
COD, 총인, 총질소의 계절별 (4, 8, 11월), 지점별 (G1~P) 농도 분포도 수온의 경우와 유사하였다. 결과적으로 4월에 나타난 높은상하층 수온차는 오염물질의 수체내 확산을 억제하여 수질이 더욱 악화시키는 역할을 한 것으로 생각된다.
것으로 나타났다. 결과적으로 팔당호의 수질은 유입하천의 수질 뿐만 아니라 강우와 같은 기후적인 여건에 크게 좌우되며, 시기적으로 늦여름-가을보다는 봄-초여름기간 중 수질관리 (유역 오염원 관리 등)에 더 집중해야 할 것으로 판단되었다.
댐 앞 지점 SS 농도는 4월에 표층에서 높고 8월에는 심층에서 높았다. 또한 COD, 총인, 총질소 농도는 8 월이 4월에 비해 상 · 하층이 비교적 잘 혼합되고, 현저하게 낮은 농도를 보였으며, 11월에도 낮은 농도를 유지하고 있는 것으로 볼 때, 팔당호에서 수질관리에 집중해야 될 시기는 여름-가을보다는 봄-여름기간 중인 것으로 판단되었다.
수온은 가장 높은 분포를 보였던 7월 이전이 이후보다 각 지점별로 큰 차이를 보였다. 시기별로 강우기인 8, 9월에는 전기전도도, 총인, 총질소, COD 및 클로로필 a 항목의 경우 각 지점간 차이가 가장 작았으며, 농도도 비교적 낮은 경향을 보였다. 또한 강우기를 중심으로 COD 와 클로로필 a 농도는 강우기 이후(10~12월)보다는 이전 (3~6월)이 각 지점별 농도차이도 크고 농도도 높은 것으로 나타났다.
특히 댐 앞의 경우 많은 양의 상수원수를 취수하는 장소이므로 이 수역에서의 수질에 대한 관심은 클 수밖에 없다. 앞에서 조사한 표층수의 계절별 오염도 분포, 오염우심수역 (경 안천 유입 수역)의 지점별 오염도 수준, 수심별 수온 및 물질분포 등을 종합해 볼 때, 경안천 유입수역 수괴는 평수기에는 댐 앞까지 영향을 주는 것으로 생각되며, 강우기에는 큰 영향이 없는 것으로 판단된다. 특히 소내섬 앞 (PG 지점)에서 상대적으로 오염도가 낮고 방대한 유량을 가진 남한강 및 북한강 유량에 의해 희석됨에 따라 이 시기 댐 앞에서의 수질은 경안천 수괴의 영향을 거의 받지 않는 것으로 판단된다.
연평균 클로로필 a 농도는 하천 조사지점 (G1) 보다 팔당호와 만나는 지점 (G2, G3)이 더 높았는데 G2 지점은 보(정지 리보)가 설치되어 있는 곳이고 이후 넓은 호수로 유입되므로 유속의 급격한 감소와 정체에 의한 영향으로 생각된다. 연평균 COD 및 총인, 총질소 농도는 유입부부터 댐 쪽으로 갈수록 농도가 크게 낮아지는 경향을 보여, 경안천 유입하천의 높은 오염도가 직접 댐 앞 수질에 미치는 영향은 크지 않은 것으로 판단되었다.
연평균 COD, 총인 및 총질소 농도는 경안천 유입부에서 댐 쪽으로 갈수록 농도가 크게 낮아지는 것으로 나타나, 경안천 유입하천의 높은 오염도가 직접 댐 앞 수질에미치는 영향은 크지 않은 것으로 판단되었다. 조사시기및 지점별 COD, 총인 및 총질소 농도는 강우기 (8, 9월)가 다른 조사시기에 비해 지점 간 차이가 적고, 초기농도도 상대적으로 낮았다.
조사시기및 지점별 COD, 총인 및 총질소 농도는 강우기 (8, 9월)가 다른 조사시기에 비해 지점 간 차이가 적고, 초기농도도 상대적으로 낮았다. 클로로필 a 농도는 강우기 이후 (10~12월)보다는 이전 (3~6월)에 각 지점별 농도차이가 큰 것으로 나타났다.
7~9 월에 강우가 집중되는 우리나라의 전형적인 계절적 강우 패턴을 보였으며, 8월 초에 피크를 나타냈다. 팔당호 유입하천들의 대략적인 유입량은 총 유입량 472.3CMS 중 북한강이 189.4CMS, 남한강이 274.6CMS, 경안천이 7.5 CMS 정도를 차지하는 것으로 산정되었다. 조사기간 중 강우량 월 총량은 월평균 유입량의 변화를 74% (P/0.
팔당호 전체수역의 경우도 COD, SS, T-P, 클로로필 a항목이 강우기 이후보다는 강우기 이전이 더 오염도가 높은 것으로 나타났다. 결과적으로 팔당호의 수질은 유입하천의 수질 뿐만 아니라 강우와 같은 기후적인 여건에 크게 좌우되며, 시기적으로 늦여름-가을보다는 봄-초여름기간 중 수질관리 (유역 오염원 관리 등)에 더 집중해야 할 것으로 판단되었다.
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환경부. 2000. 수질오염공정시험방법
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